在地面行走中,无标记和基于标记的运动捕捉之间的三维动力学的比较
Zachary Ripic1, Mitch Nienhuis2, Joseph F Signorile3
1Department of Kinesiology and Sport Sciences, University of Miami, Miami, FL, United States; Sports Medicine Institute, University of Miami Miller School of Medicine, Miami, FL, United States.
Journal of biomechanics
|September 19, 2023
概括
无标记运动分析显示出步态分析的前景,与传统的基于标记的系统紧密相匹配,用于不同人群中的动力学. 为了获得最佳的临床和生物机械应用,还需要进一步的改进.
科学领域:
- 生物力学 生物力学
- 人类运动分析 人类运动分析
- 临床步态分析 临床步态分析
背景情况:
- 基于视觉的人类姿势估计正在进步,但在临床生物力学中未得到充分利用.
- 步态分析传统上依赖于基于标记器的系统,限制了运动自由.
研究的目的:
- 为了比较地面行走期间的下肢动力学.
- 对传统的基于标记的方法进行商业多视图无标记系统的评估.
- 评估年轻人,老年人和患有帕金森病的人的系统性能.
主要方法:
- 35名成年人 (18-85岁) 参与了这项研究,参与了114次试验和228次步行周期.
- 使用RMSE,ΔROM,r和ICC.对比了30个规范化的波形 (3D联合中心,段/联合角度).
- 使用商业的多视图无标记系统和传统的基于标记的系统.
主要成果:
- 没有标记的关节中心位置RMSE<28毫米与良好的到优秀的协议 (r,ICC).
- 分段和关节角度RMSEs与先前的研究一致,在角平面上达成最高一致.
- 运动范围的差异对于帕金森病,中风或膝关节关节炎等患者群体具有临床意义.
结论:
- 无标记系统在研究和临床环境中展示了不受限制的运动分析的潜力.
- 建议改善盆腔追踪,关键点模型和研究方案.
- 无标记系统显示出不同人群的步态动力学准确度有希望.
